EP2677178B1 - Pumpe - Google Patents

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EP2677178B1
EP2677178B1 EP13171905.6A EP13171905A EP2677178B1 EP 2677178 B1 EP2677178 B1 EP 2677178B1 EP 13171905 A EP13171905 A EP 13171905A EP 2677178 B1 EP2677178 B1 EP 2677178B1
Authority
EP
European Patent Office
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pump chamber
pump
ring section
impeller
radial width
Prior art date
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Active
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EP13171905.6A
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French (fr)
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EP2677178A2 (de
EP2677178A3 (de
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Tobias Albert
Uwe Kögel
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EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau GmbH
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Publication date
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47L15/4214—Water supply, recirculation or discharge arrangements; Devices therefor
    • A47L15/4225—Arrangements or adaption of recirculation or discharge pumps
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F05D2210/00—Working fluids
    • F05D2210/10—Kind or type
    • F05D2210/11—Kind or type liquid, i.e. incompressible

Definitions

  • the invention relates to a pump of the kind that can be used particularly well for household appliances such as dishwashers or washing machines, the pump being designed as a radial pump.
  • Such radial pumps are for example from the EP 2150165 A known. They have a pump chamber with a central suction and a pump chamber outlet, an impeller rotating in the pump chamber to move fluid from the suction in the radial direction out of the impeller into the pump chamber and, after several revolutions in the pump chamber, out of it via the pump chamber outlet . Outside the impeller or, so to speak, downstream of the impeller in the fluid path, a substantially circular ring-shaped pump chamber ring section is provided in the pump chamber, which extends in the axial direction of the pump, away from the impeller against the direction of suction into the pump, i.e. towards the pump chamber outlet extends.
  • the invention is based on the object of creating a pump mentioned at the beginning with which problems of the prior art can be solved and, in particular, a pump can be created which works efficiently and, above all, can pump out air present in the pump chamber at the start of the pumping process.
  • the pump has a pump chamber with a central suction and with a pump chamber outlet, an impeller rotating in the pump chamber to convey fluid or to discharge the fluid from the suction in a radial direction from the impeller into the pump chamber.
  • the discharged fluid is moved to the pump chamber outlet for circulation in the pump chamber, whereby it also flows in the axial direction of the pump from the impeller against the suction direction to the outlet or pump chamber outlet.
  • a circular ring-shaped and circumferential pump chamber ring section is provided as part of the pump chamber, the pump chamber ring section having an extension essentially along the axial direction of the pump.
  • the axial length of the pump chamber ring section is several times or four to ten times the radial width of the pump chamber ring section, specifically the maximum radial width of the pump chamber ring section. It is preferably about five to seven times the maximum radial width of the pump chamber ring section.
  • the invention provides that the pump chamber ring section has a width that varies in the direction of rotation and is designed to be narrower in a compression region.
  • a narrow width, in particular in the radial direction can be at least 20% or 30% of the largest width. In particular, however, it is less than 70%.
  • the pump chamber or the entire pump is designed without a guide wheel or no guide elements in the manner of a guide wheel or the like. having.
  • Such guide elements are those elements or components which protrude from the other walls in the pump chamber and extend into the fluid path for the special conduction or diversion of the pumped fluid. This can simplify the structure of the pump.
  • the narrower pump chamber ring section it was possible to show in tests that the efficiency of the pump can be improved even without guide elements.
  • the pressure in the pumped fluid can be changed or increased and the speed of circulation of the fluid can be increased for improved delivery.
  • this increase in pressure also means that air that has collected in the pump chamber is better removed or transported away.
  • the maximum air volume in the pump chamber is reduced here, as there is less space available, which also helps here.
  • the pump chamber ring section becomes gradually or continuously narrower in the direction of circulation of the pumped fluid towards the compression area, so that then a small width given along the direction of rotation is essentially over a certain length of the compression area is constant. This can be at least 20% to 30% of the circumference, preferably up to 40% or 50%. The width in the circumferential direction is then advantageously wider again, this being slower and over a can take place even greater length away than towards the compression area.
  • the radial width of the pump chamber ring section remains essentially the same over at least half of the axial length of the pump chamber ring section or the pump chamber itself, preferably a little more than two thirds thereof. This area is preferably located close to the pump chamber outlet or extends to it.
  • the pump chamber ring section can also be designed to be slightly widened in the direction of the impeller, in particular as a transition to the remaining pump chamber in the area of the impeller itself.
  • the pump chamber tapers monotonically outside the impeller with regard to its width in the radial direction, that is to say with regard to its cross-sectional area, in the axial direction away from the pump chamber base.
  • This taper is advantageously strictly monotonous. An expansion only takes place at the outlet, but then in the circumferential direction.
  • the pressure conditions can be designed advantageously for good conveyance and, at the same time, good heating of conveyed fluid or water.
  • the conveying speed of the fluid can be increased here for an adjustment with regard to the heat absorption by the heating device, since the fluid becomes increasingly warmer as it passes through the pump chamber.
  • a heating device can be integrated into the pump in order to heat the fluid conveyed by the pump. It can advantageously be provided that an external pump chamber wall as the external wall of the pump chamber ring section, and in some cases also of the other pump chamber, is heated or part of a heating device or is formed by this. This pump chamber wall then particularly advantageously takes up at least 75%, advantageously at least 90% or even essentially the entire axial length of the pump chamber ring section or the pump chamber. Such a heating device can then be designed essentially as a round cylinder or as a pipe section, that is to say also continuously and advantageously seamlessly in the circumferential direction.
  • a higher heating power can be introduced into the fluid or the heat absorption from the heating device can be improved due to the partially narrower pump chamber ring section and the resulting increase in the speed of the pumped fluid.
  • a lower cover plate of the impeller is curved in such a way that it is curved radially inward towards an aforementioned intake port that forms the intake, so to speak in the axial direction away from a pump chamber bottom.
  • the lower cover disk of the impeller is advantageously curved radially outwards in the same axial direction. This curvature may be weaker than that radially inward, but it can still be distinct.
  • the impeller rotates above the above-mentioned pump chamber floor in the pump chamber, the pump chamber floor advantageously also being curved radially outside the impeller with the continuation of the curvature of the lower cover disk of the impeller in the radially outer area.
  • the curvature of the impeller is continuous and uniform and continues essentially continuously and uniformly in the pump chamber floor.
  • the impeller or its lower cover plate can be let into the pump chamber floor somewhat.
  • the pump chamber bottom then extends close to the pump chamber ring section with a certain curvature up to or even up to this and thus guides the fluid discharged from the impeller at an oblique angle against the heated pump chamber ring section for heating.
  • the mentioned area of the minimum width or cross-sectional area of the pump chamber ring section is advantageously in an area of the pump chamber or the pump just behind the point where the outlet emerges from the pump housing.
  • the outlet from the pump chamber goes out advantageously in the area of the greatest width or largest cross-sectional area, i.e. the molded outlet in this area moves out of the otherwise existing shape of the pump chamber and is shaped out.
  • a pump 11 is shown with a pump housing 12, as it emerges from the prior art mentioned in principle.
  • the pump housing 12 has a pump chamber 14, into which a central, axial suction 15 leads, and from which an outlet 16 leads out in the tangential direction.
  • the intake 15 leads precisely to a centrally arranged impeller 18 with a lower cover disk 18a and an upper cover disk 18b.
  • the impeller 18 is driven by a pump motor 19 and runs over a pump chamber bottom 21 with a step-like central recess therein which is adapted to the lower cover disk 18a.
  • the radially outer wall of the pump chamber 14 is formed by a tubular heating device 23, as for example from the EP 2150165 B is known, namely as a metallic tube of constant diameter with straight cut ends.
  • a tubular heating device 23 as for example from the EP 2150165 B is known, namely as a metallic tube of constant diameter with straight cut ends.
  • heating elements are provided for the heating device 23, advantageously thick-film heating elements.
  • the heating device 23 is held in the lower area in a V seal 26a for sealing, the V seal 26a rotating radially outside the pump chamber base 21 and close to it.
  • a sealing ring 26b with a round cross section is provided on the outside of the heating device 23.
  • the heating device 23 is thus sealed off from the outside against the pump housing 12 and forms the outer wall towards the inside the pump chamber 14. How from Fig. 4 As can be seen, the heating device 23 is circular or has a circular cross-section.
  • the pump chamber 14 has, radially outside the impeller 18, at approximately the same axial height, a transition region which merges into a pump chamber ring section 28.
  • the pump chamber ring section 28 is defined essentially in the area where the pump chamber 14 has approximately the same width in the radial direction, which does not change or can also decrease in the axial direction.
  • the outer wall of the pump chamber ring section 28 is also formed by the heating device 23, the inner wall is formed by an inner wall 30 of the pump housing 12. It can be seen that on both sides in the axial direction slightly above the fluid outlet from the impeller 18, this inner wall 30 and the heating device 23 run approximately at the same distance from one another, the pump chamber ring section 28 thus approximately the same width or also decreasing width in the axial direction Has direction.
  • the pump chamber ring section 28 now has approximately the same width or the same cross-section in the axial direction, or else a decreasing width, although the width varies in the circumferential direction, as shown in the sectional illustration in FIG Fig. 4 can be seen.
  • a section through the pump 11 is shown in which a width 29a of the pump chamber ring section 28 is approximately greatest at the top, while a width 29c is approximately minimal at the bottom right.
  • the sectional view according to CC of Fig. 4 shows this, and there is the sectioned longitudinal view of the Fig. 1 is shown as section AA.
  • Fig. 2 is to say that it is in the cut plan view of the Fig. 4 according to section BB shows an area in which the minimum width 29c is again present on the right in the case of the pump chamber ring section 28.
  • a mean width 29b is given on the left, which in FIG Fig. 4 is also shown.
  • the Fig. 3 shows a plan view of the pump 11 with the pump housing 12 including suction 15 and outlet 16, which merges into an outlet connection 17. More interesting, however, is the one pictured directly below Fig. 4 according to section CC of Fig. 1 , with the outlet 16 and outlet nozzle 17 still being shown in dashed lines. It can be seen that the heating device 23 runs coaxially to the intake 15 as the outer wall of the pump chamber 14.
  • the width of the pump chamber ring section 28, however, is determined by the differently extending inner wall 30. Approximately shown are the width 29a, which is approximately maximum, the middle width 29b and the smallest or narrow width 29c.
  • This narrow width 29c extends over an arc angle of approximately 120 ° to just before an electrical connection plug 24 which is arranged on the outside of the heating device 23. From here on, the width of the pump chamber ring section 28 expands again continuously over the middle width 29b up to the maximum width 29a. This maximum width 29a is approximately where the outlet 16 with the tube-like outlet connector 17 is separated from the pump chamber 14 or the pump chamber ring section 28 itself, which is approximately at section AA. From this area, the width tapers again with a taper 32 up to the taper end 32 ', where the smallest or narrow width 29c then begins again. The taper 32 extends over a range of approximately 70 °.
  • the width of the pump chamber ring section 28 is determined on the outside by the annular heating device 23 and on the inside by the inner wall 30.
  • the inner wall 30 of the pump chamber 14 or of the pump chamber ring section 28 is circular and concentric to the axis of rotation of the impeller 18 or to the longitudinal center axis of the suction 15.
  • the outside surrounding outer wall in particular also in the form of a heating device, is non-concentric in such a way that it is offset from this, so to speak, or is just non-circular.
  • the two walls could also be non-concentric to one another or to the longitudinal center axis of the pump.
  • the pump chamber ring section 28 has the same width or also a decreasing width over a certain axial length. At the same time, however, it should be noted that the increased width of the pump chamber ring section 28 is also present in the area radially outside of the impeller 18 and at its axial height. It is precisely in this way that the improved ventilation can be achieved.

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Description

    Anwendungsgebiet und Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Pumpe, wie sie insbesondere für Haushaltsgeräte wie Geschirrspülmaschinen oder Waschmaschinen gut verwendet werden kann, wobei die Pumpe als Radialpumpe ausgebildet ist.
  • Derartige Radialpumpen sind beispielsweise aus der EP 2150165 A bekannt. Sie weisen eine Pumpenkammer mit einer zentralen Ansaugung und einem Pumpenkammerauslass auf, wobei sich in der Pumpenkammer ein Impeller dreht, um Fluid von der Ansaugung in radialer Richtung aus dem Impeller in die Pumpenkammer und nach mehreren Umläufen in der Pumpenkammer aus dieser heraus über den Pumpenkammerauslass bewegt. Außerhalb des Impellers bzw. im Fluidweg dem Impeller sozusagen nachgeschaltet ist in der Pumpenkammer ein im wesentlichen kreisringförmiger Pumpenkammerringabschnitt vorgesehen, der sich in axialer Richtung der Pumpe erstreckt, und zwar vom Impeller weg entgegen der Richtung der Ansaugung in die Pumpe hinein, also zum Pumpenkammerauslass hin erstreckt.
  • Insbesondere beim Start eines Pumpvorgangs nach längerer Zeit kann sich in der Pumpenkammer Luft sammeln, insbesondere an einem Pumpenkammerboden nahe dem Impeller. Beim Start des Pumpvorgangs behindert diese Luft die Effizienz der Pumpe. Um nun die Luft schneller herauszubringen ist vorgeschlagen worden, Leitelemente mit Schaufeln odgl. in der Pumpenkammer anzuordnen, insbesondere nahe am Impeller. Dies zeigt beispielsweise auch die vorgenannte EP 2150165 B . Diese Leitelemente bedeuten jedoch zusätzlichen konstruktiven bzw. bauteilmäßigen Aufwand.
    • Aufgabe und Lösung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Pumpe zu schaffen, mit der Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und insbesondere eine Pumpe geschaffen werden kann, welche effizient arbeitet und vor allem in der Pumpenkammer vorhandene Luft beim Start des Pumpvorgangs herausfördern kann.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen enthalten und werden im Folgenden näher beschrieben. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Die Pumpe weist eine Pumpenkammer mit einer zentralen Ansaugung und mit einem Pumpenkammerauslass auf, wobei sich in der Pumpenkammer ein Impeller dreht zur Förderung von Fluid bzw. zum Ausbringen des Fluids von der Ansaugung in radialer Richtung aus dem Impeller in die Pumpenkammer. Das ausgebrachte Fluid wird zum Umlauf in der Pumpenkammer hin zu dem Pumpenkammerauslass bewegt, wobei es auch in axialer Richtung der Pumpe vom Impeller aus entgegen der Ansaugrichtung bis hin zum Auslass bzw. Pumpenkammerauslass fließt. Radial außerhalb des Impellers ist ein kreisringförmiger und umlaufender Pumpenkammerringabschnitt vorgesehen als Teil der Pumpenkammer, wobei der Pumpenkammerringabschnitt im wesentlichen eine Erstreckung entlang der axialen Richtung der Pumpe aufweist. Bei der Erfindung ist vorgesehen, dass die axiale Länge des Pumpenkammerringabschnitts das mehrfache bzw. das vierfache bis zehnfache der radialen Breite des Pumpenkammerringabschnitts beträgt, und zwar der maximalen radialen Breite des Pumpenkammerringabschnitts. Bevorzugt ist es etwa das fünffache bis siebenfache, und zwar der maximalen radialen Breite des Pumpenkammerringabschnitts.
  • Bei eine solchen Pumpe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Pumpenkammerringabschnitt in Umlaufrichtung variierende Breite aufweist und in einem Verdichtungs-Bereich schmaler ausgebildet ist. Dabei kann eine schmale Breite, insbesondere in radialer Richtung, mindestens 20% bzw. 30% der größten Breite betragen. Insbesondere sind es aber weniger als 70%. Bei der Erfindung ist auch vorgesehen, dass die Pumpenkammer bzw. die gesamte Pumpe leitradlos ausgebildet ist bzw. keine Leitelemente nach Art eines Leiterrades odgl. aufweist. Derartige Leitelemente sind solche Elemente oder Bauteile, welche von den sonstigen Wandungen in der Pumpenkammer abstehen und in den Fluidweg hineinreichen zur besonderen Leitung oder Umleitung des geförderten Fluids. Dadurch kann der Aufbau der Pumpe vereinfacht werden. Durch den vorbeschriebenen Effekt des schmaleren Pumpenkammerringabschnitts konnte in Versuchen gezeigt werden, dass die Effizienz der Pumpe auch ohne Leitelemente verbessert werden kann.
  • Durch die vorgenannte schmale Ausbildung des Pumpenkammerringabschnitts kann der Druck im geförderten Fluid verändert bzw. erhöht werden und die Umlaufgeschwindigkeit des Fluids erhöht werden für eine verbesserte Förderung. Insbesondere wird durch diese Druckerhöhung auch angesammelte Luft in der Pumpenkammer besser entfernt bzw. wegbefördert. Darüber hinaus reduziert sich hier das maximale Luftvolumen in der Pumpenkammer, da weniger Platz zur Verfügung steht, was hierbei ebenfalls hilft.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Pumpenkammerringabschnitt in Umlaufrichtung des geförderten Fluids zu dem Verdichtungs-Bereich hin allmählich bzw. kontinuierlich schmaler wird, so dass dann eine entlang der Umlaufrichtung gegebene geringe Breite über eine gewisse Länge des Verdichtungs-Bereichs hinweg im wesentlichen konstant ist. Dies können mindestens 20% bis 30% des Umfangs sein, vorzugsweise bis 40% oder 50%. Vorteilhaft wird die Breite in Umlaufrichtung danach wieder weiter, wobei dies langsamer und über eine noch größere Länge hinweg erfolgen kann als zu dem Verdichtungs-Bereichs hin.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass entlang der axialen Richtung der Pumpe die radiale Breite des Pumpenkammerringabschnittes im Wesentlicher gleich bleibt über mindestens die Hälfte der axialen Länge des Pumpenkammerringabschnitts bzw. der Pumpenkammer selbst, vorzugsweise etwas mehr als zwei Drittel davon. Vorzugsweise befindet sich dieser Bereich nahe an dem Pumpenkammerauslass bzw. er reicht bis zu diesem hin. In Richtung auf den Impeller zu kann der Pumpenkammerringabschnitt auch leicht verbreitert ausgebildet sein, insbesondere als Übergang zur übrigen Pumpenkammer im Bereich des Impellers selbst.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich die Pumpenkammer hinsichtlich ihrer Breite in radialer Richtung, also quasi bezüglich ihrer Querschnittsfläche, außerhalb des Impellers monoton verjüngt in axialer Richtung weg vom Pumpenkammerboden. Diese Verjüngung ist vorteilhaft streng monoton. Erst am Auslass erfolgt eine Aufweitung, allerdings dann in Umfangsrichtung. Durch diese Verjüngung des Querschnitts der Pumpenkammer bzw. des Pumpenkammerringabschnitts können die Druckverhältnisse vorteilhaft gestaltet werden für eine gute Förderung und dabei gute Erwärmung von gefördertem Fluid bzw. Wasser. Des weiteren kann hier die Fördergeschwindigkeit des Fluids erhöht werden für eine Anpassung bezüglich der Wärmeaufnahme von der Heizeinrichtung, da das Fluid ja zunehmend wärmer wird im Durchlauf durch die Pumpenkammer.
  • In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann in die Pumpe eine Heizeinrichtung integriert sein, um das mit der Pumpe geförderte Fluid zu erwärmen. Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass eine außenliegende Pumpenkammerwand als Außenwand des Pumpenkammerringabschnitts, teilweise auch der sonstigen Pumpenkammer, beheizt ist bzw. Teil einer Heizeinrichtung oder durch diese gebildet ist. Besonders vorteilhaft nimmt diese Pumpenkammerwand dann mindestens 75%, vorteilhaft mindestens 90% oder sogar im Wesentlichen die gesamte, axiale Länge des Pumpenkammerringabschnitts bzw. der Pumpenkammer ein. Eine solche Heizeinrichtung kann dann im Wesentlichen rundzylindrisch bzw. als Rohrabschnitt ausgebildet sein, also auch in Umfangsrichtung durchgehend und vorteilhaft nahtlos.
  • Insbesondere bei einer beheizten Pumpe bzw. einer Pumpe mit integrierter Heizeinrichtung kann durch den bereichsweise schmaleren Pumpenkammerringabschnitt und die daraus resultierende Erhöhung der Geschwindigkeit des geförderten Fluids eine höhere Heizleistung in das Fluid eingebracht werden bzw. die Wärmeaufnahme von der Heizeinrichtung verbessert werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, eine untere Deckscheibe des Impellers derart gekrümmt auszubilden, dass sie radial nach innen zu hin zu einem vorgenannten Ansaugstutzen, der die Ansaugung bildet, hin gekrümmt ist, also sozusagen in axialer Richtung weg von einem Pumpenkammerboden. Vorteilhaft ist die untere Deckscheibe des Impellers radial nach außen zu in dieselbe axiale Richtung gekrümmt. Diese Krümmung kann schwächer sein als diejenige radial nach innen zu, aber sie kann dennoch deutlich vorhanden sein. Über dem genannten Pumpenkammerboden in der Pumpenkammer dreht sich der Impeller, wobei vorteilhaft der Pumpenkammerboden radial außerhalb des Impellers ebenfalls gekrümmt ist mit Fortsetzung der Krümmung der unteren Deckscheibe des Impellers im radial äußeren Bereich. Insbesondere ist die Krümmung im Seitenschnitt gesehen des Impellers kontinuierlich und gleichmäßig und setzt sich im Wesentlichen kontinuierlich und gleichmäßig im Pumpenkammerboden fort. Dazu kann der Impeller bzw. seine untere Deckscheibe etwas in den Pumpenkammerboden hinein eingelassen sein. Der Pumpenkammerboden reicht dann mit einer gewissen Krümmung nahe an den Pumpenkammerringabschnitt heran oder sogar bis an diesen und leitet so das aus dem Impeller ausgebrachte Fluid in schrägem Winkel gegen den beheizten Pumpenkammerringabschnitt zum Erhitzen.
  • Der genannte Bereich der minimalen Breite bzw. Querschnittsfläche des Pumpenkammerringabschnitts liegt vorteilhaft in einem Bereich der Pumpenkammer bzw. der Pumpe kurz hinter der Stelle, wo der Auslass aus dem Pumpengehäuse abgeht. Der Auslass aus der Pumpenkammer geht nämlich vorteilhaft im Bereich der größten Breite bzw. größten Querschnittsfläche ab, d.h., dass sich der angeformte Auslass in diesem Bereich aus der ansonsten vorhandenen Form der Pumpenkammer herausbewegt und herausgeformt ist.
  • Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombination bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine geschnittene Längsansicht einer erfindungsgemäßen Pumpe (Schnitt A-A nach Fig. 4),
    Fig. 2
    eine um etwa 70° verdrehte geschnittene Längsansicht der Pumpe aus Fig. 1 (Schnitt B-B nach Fig. 4),
    Fig. 3
    eine Draufsicht auf die Pumpe von oben und
    Fig. 4
    eine geschnittene Queransicht der Pumpe mit Verlauf der Breite eines Pumpenkammerringabschnitts in Umlaufrichtung (Schnitt C-C nach Fig. 1).
    Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen:
  • In Fig. 1 ist eine Pumpe 11 mit einem Pumpengehäuse 12 dargestellt, wie sie aus dem eingangs genannten Stand der Technik im Grundsatz hervorgeht. Das Pumpengehäuse 12 weist eine Pumpenkammer 14 auf, in die eine zentrale, axiale Ansaugung 15 hinein führt, und aus der ein Auslass 16 in tangentialer Richtung herausführt. Die Ansaugung 15 führt genau auf einen zentral angeordneten Impeller 18 mit einer unteren Deckscheibe 18a und einer oberen Deckscheibe 18b zu. Der Impeller 18 wird von einem Pumpenmotor 19 angetrieben und läuft über einem Pumpenkammerboden 21 mit einer der unteren Deckscheibe 18a angepassten, stufenartigen mittleren Vertiefung darin.
  • Die radial äußere Wand der Pumpenkammer 14 wird gebildet von einer rohrförmigen Heizeinrichtung 23, wie sie beispielsweise aus der EP 2150165 B bekannt ist, nämlich als metallisches Rohr konstanten Durchmessers mit gerade abgeschnittenen Enden. Auf der Außenseite des Rohrs sind für die Heizeinrichtung 23 hier nicht dargestellte Heizelemente vorgesehen, vorteilhaft Dickschicht-Heizelemente.
  • Die Heizeinrichtung 23 ist im unteren Bereich in einer V-Dichtung 26a gehalten zur Dichtung, wobei die V-Dichtung 26a radial außerhalb des Pumpenkammerbodens 21 und nahe an diesem umläuft. Am oberen Ende der Pumpenkammer 14, also axial weg vom Impeller 18, ist außen an der Heizeinrichtung 23 ein Dichtring 26b mit rundem Querschnitt vorgesehen. So ist die Heizeinrichtung 23 jeweils nach außen gegen das Pumpengehäuse 12 abgedichtet und bildet nach innen die Außenwandung der Pumpenkammer 14. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist die Heizeinrichtung 23 kreisrund bzw. weist kreisrunden Querschnitt auf.
  • Die Pumpenkammer 14 weist radial außerhalb des Impellers 18 auf etwa gleicher axialer Höhe einen Übergangsbereich auf, der in einen Pumpenkammerringabschnitt 28 übergeht. Der Pumpenkammerringabschnitt 28 definiert sich im Wesentlichen in dem Bereich, wo die Pumpenkammer 14 in radialer Richtung etwa gleiche Breite aufweist, die sich in axialer Richtung nicht ändert oder auch abnehmen kann. Während also die Außenwandung auch des Pumpenkammerringabschnitts 28 von der Heizeinrichtung 23 gebildet wird, wird die Innenwandung durch eine Innenwand 30 des Pumpengehäuses 12 gebildet. Es ist zu erkennen, dass auf beiden Seiten in axialer Richtung etwas oberhalb des Fluidaustritts aus dem Impeller 18 diese Innenwand 30 und die Heizeinrichtung 23 in etwa mit gleichbleibendem Abstand zueinander verlaufen, der Pumpenkammerringabschnitt 28 also in etwa gleichbleibende Breite oder aber auch abnehmende Breite in axialer Richtung aufweist.
  • Der Pumpenkammerringabschnitt 28 weist nun in axialer Richtung jeweils in etwa gleichbleibende Breite bzw. gleichen Querschnitt oder aber auch abnehmende Breite auf, wobei die Breite allerdings in Umlaufrichtung variiert, wie aus der Schnittdarstellung in Fig. 4 zu ersehen ist. In der Fig. 1 ist ein Schnitt durch die Pumpe 11 dargestellt, bei dem oben eine Breite 29a des Pumpenkammerringabschnitts 28 ungefähr am größten ist, während rechts unten eine Breite 29c in etwa minimal ist. Die Schnittdarstellung gemäß C-C der Fig. 4 zeigt dies, wobei dort eben die geschnittene Längsansicht der Fig. 1 als Schnitt A-A dargestellt ist.
  • Zu der Fig. 2 ist zu sagen, dass sie in der geschnittenen Draufsicht der Fig. 4 gemäß Schnitt B-B einen Bereich zeigt, bei dem rechts zwar wiederum die minimale Breite 29c vorhanden ist beim Pumpenkammerringabschnitt 28. Links dagegen ist eine mittlere Breite 29b gegeben, die in Fig. 4 auch eingezeichnet ist.
  • Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Pumpe 11 mit dem Pumpengehäuse 12 samt Ansaugung 15 und Auslass 16, der in einen Auslassstutzen 17 übergeht. Interessanter ist jedoch die direkt darunter abgebildete Fig. 4 gemäß dem Schnitt C-C der Fig. 1, wobei hier Auslass 16 und Auslassstutzen 17 noch gestrichelt dargestellt sind. Es ist zu erkennen, dass koaxial zur Ansaugung 15 die Heizeinrichtung 23 als Außenwandung der Pumpenkammer 14 verläuft. Die Breite des Pumpenkammerringabschnitts 28 wird jedoch durch die unterschiedlich verlaufende Innenwand 30 bestimmt. In etwa dargestellt sind die Breite 29a, die in etwa maximal ist, die mittlere Breite 29b und die geringste bzw. schmale Breite 29c. Diese schmale Breite 29c erstreckt sich über einen Bogenwinkel von etwa 120° bis kurz vor einen elektrischen Anschlussstecker 24, der außen an der Heizeinrichtung 23 angeordnet ist. Von hier an erweitert sich die Breite des Pumpenkammerringabschnitts 28 wieder kontinuierlich über die mittlere Breite 29b bis eben hin zur maximalen Breite 29a. Diese maximale Breite 29a liegt in etwa dort vor, wo der Auslass 16 mit dem rohrartig ausgebildeten Auslassstutzen 17 gegenüber der Pumpenkammer 14 bzw. dem Pumpenkammerringabschnitt 28 selbst abgetrennt ist, was in etwa beim eingezeichneten Schnitt A-A ist. Ab diesem Bereich verjüngt sich die Breite wieder mit einer Verjüngung 32 bis hin zum Verjüngungsende 32', wo dann wiederum die geringste bzw. schmale Breite 29c beginnt. Die Verjüngung 32 erstreckt sich über einen Bereich von etwa 70°.
  • Deutlich zu erkennen ist eben, dass die Breite des Pumpenkammerringabschnitts 28 außen von der kreisringförmigen Heizeinrichtung 23 und nach innen von der Innenwand 30 bestimmt wird.
  • Aus der Draufsicht in Fig. 4 ist auch zu erkennen, dass eigentlich der Bereich des Pumpenkammerringabschnitts 28 mit der geringsten Breite 29c der Einzige mit konstanter Breite ist. Im in Umlaufrichtung entsprechend dem Uhrzeigersinn daran anschließenden Bereich erweiterte sich die Breite im Wesentlichen gleichmäßig, um dann im Bereich der Verjüngung 32 eben wieder stark abzunehmen. Es ist auch zu erkennen, dass in etwa der Faktor 3 zwischen der maximalen Breite 29a und der geringsten Breite 29c liegt.
  • Gleichzeitig ist es jedoch auch denkbar, dass die Innenwand 30 der Pumpenkammer 14 bzw. des Pumpenkammerringabschnitts 28 kreisförmig und konzentrisch zur Drehachse des Impellers 18 bzw. zur Längsmittelachse der Ansaugung 15 ist. Dann ist die außen umgebende Außenwand, insbesondere auch in Form einer Heizeinrichtung, nicht-konzentrisch derart, dass sie sozusagen zu dieser versetzt ist bzw. eben unrund ausgebildet ist. Als weitere Alternative könnten auch beide Wände nicht-konzentrisch zueinander bzw. zur Längsmittelachse der Pumpe sein.
  • Durch den verengten Strömungsquerschnitt des in Fig. 4 im Uhrzeigersinn umlaufenden Fluids im Bereich der geringsten Breite 29c des Pumpenkammerringabschnitts 28 wird die Fluidgeschwindigkeit stark erhöht. Dies ist gut unter anderem für eine Entlüftung der Pumpe 11, wenn also im Bereich des Pumpenkammerbodens 21 Luftblasen vorhanden sind, aus welchem Grund auch immer. Durch die Vergrößerung der Breite vom schmalen Bereich 29c über die mittlere Breite 29b zur größten Breite 29a wird die Geschwindigkeit des Fluids verringert. Sowohl durch den Wechsel der Geschwindigkeit des umlaufenden Fluids, welches beispielsweise vom Austritt aus dem Impeller 18 in die Pumpenkammer 14 bis zum Austritt aus dem Auslass 16 bzw. Auslassstutzen 17 etwa dreimal bis achtmal umläuft, sowie die im schmaleren Bereich bedeutend höhere Geschwindigkeit wird eingeschlossene Luft bzw. ein Luft-/Fluid-Gemisch besser aus der Pumpe 11 herausgefördert. Hierfür waren ansonsten Leiträder oder ähnliche Leiteinrichtungen vorgesehen und notwendig, wie sie beispielsweise aus der vorgenannten EP 2150165 B bekannt sind. Deren Herstellung sowie Einbau sind jedoch relativ aufwändig und können zu Problemen sowie Ausfall und somit Fehlern in der Pumpe führen. Des Weiteren erhöht sich die Wärmeübertragung von der Heizeinrichtung auf das Fluid bzw. Wasser aufgrund der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit des Fluids.
  • Als vorteilhaft, nicht jedoch unbedingt zwingend, für die genannten Effekte der Verbesserung der Entlüftung sowie der Verbesserung der Aufheizung hat es sich herausgestellt, wenn, wie dies in den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, der Pumpenkammerringabschnitt 28 über eine gewisse axiale Länge gleiche Breite oder aber auch abnehmende Breite aufweist. Gleichzeitig ist jedoch zu beachten, dass die vergrößerte Breite des Pumpenkammerringabschnitts 28 auch in dem Bereich radial außerhalb des Impellers 18 und auf dessen axialer Höhe vorliegt. Gerade dadurch kann wohl auch die verbesserte Entlüftung erreicht werden.

Claims (10)

  1. Pumpe (11), insbesondere für Haushaltsgeräte wie Geschirrspülmaschinen oder Waschmaschinen, die als Radialpumpe ausgebildet ist, mit einer Pumpenkammer (14) mit einer zentralen Ansaugung (15) und mit einem Pumpenkammerauslass (16), wobei sich in der Pumpenkammer ein Impeller (18) dreht zur Förderung von Fluid und zum Ausbringen des Fluids von der Ansaugung in radialer Richtung aus dem Impeller (18) in die Pumpenkammer (14), wobei das ausgebrachte Fluid zum Umlauf in der Pumpenkammer hin zu dem Pumpenkammerauslass (16) bewegt wird, wobei radial außerhalb des Impellers ein kreisringförmiger und umlaufender Pumpenkammerringabschnitt (28) vorgesehen ist als Teil der Pumpenkammer und wobei der Pumpenkammerringabschnitt im wesentlichen eine Erstreckung entlang der axialen Richtung der Pumpe (11) vom Impeller (18) aus entgegen der Ansaugrichtung bis hin zum Pumpenkammerauslass (16) aufweist, wobei die axiale Länge des Pumpenkammerringabschnitts das vierfache bis zehnfache seiner maximalen radialen Breite (29a) beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkammerringabschnitt (28) variierende radiale Breite (29a-c) aufweist und in Umlaufrichtung in einem Verdichtungs-Bereich (29c) schmaler ausgebildet ist, wobei die Pumpenkammer (14) leitradlos ausgebildet ist und keine Leitelemente nach Art eines Leitrades aufweist.
  2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkammerringabschnitt (28) in Umlaufrichtung zu dem Verdichtungs-Bereich (29c) hin allmählich bzw. kontinuierlich zunehmend schmaler ausgebildet ist, insbesondere auf eine entlang der Umlaufrichtung über eine gewisse Länge gegebene konstante geringe radiale Breite des Verdichtungs-Bereichs (29c), und vorzugsweise in Umlaufrichtung danach wieder weiter wird.
  3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Breite im Verdichtungs-Bereich (29c) mindestens 20% der maximalen radialen Breite (29a) des Pumpenkammerringabschnitts (28) beträgt, vorzugsweise mindestens 30%, und insbesondere weniger als 70%.
  4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkammerringabschnitt (28) über mindestens 20% seiner Länge bzw. eines Umlaufs die gleichbleibende geringe radiale Breite (29c) aufweist, vorzugsweise weniger als 50%.
  5. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunahme der radialen Breite (29a-c) des Pumpenkammerringabschnitts (28) in Umlaufrichtung weg von dem Verdichtungs-Bereich (29c) weniger stark ist bzw. langsamer verläuft als die Abnahme der radialen Breite in Umlaufrichtung hin zu dem Verdichtungs-Bereich (29c).
  6. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung der Pumpe (11) die radiale Breite (29a-c) bzw. der Querschnitt des Pumpenkammerringabschnitts (28) weitgehend gleich bleibt, insbesondere im in axialer Richtung von dem Impeller (18) entfernten Bereich des Pumpenkammerringabschnitts, vorzugsweise nahe an dem Pumpenkammerauslass (16).
  7. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Pumpenkammer (14) in radialer Richtung außerhalb des Impellers (18) monoton verjüngt, vorzugsweise streng monoton verjüngt.
  8. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine integrierte Heizeinrichtung (23) zur Erwärmung des geförderten Fluids aufweist.
  9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine außenliegende Pumpenkammerwand als Außenwand des Pumpenkammerringabschnitts (28) beheizt ist bzw. Teil der Heizeinrichtung (23) ist und insbesondere diese Pumpenkammerwand die gesamte axiale Länge des Pumpenkammerringabschnitts einnimmt, vorzugsweise der gesamten Pumpenkammer (14).
  10. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine untere Deckscheibe (18a) des Impellers (18) gekrümmt ist derart, dass sie radial nach innen zu hin zu einem Ansaugstutzen (17) als die Ansaugung (15) hin gekrümmt ist und vorzugsweise radial nach außen zu in dieselbe axiale Richtung, wobei die Pumpenkammer (14) einen Pumpenkammerboden (21) aufweist, über dem sich der Impeller (18) dreht, wobei der Pumpenkammerboden radial außerhalb des Impellers gekrümmt ist mit Fortsetzung in etwa entsprechend der Krümmung der unteren Deckscheibe (18a) und dabei in eine äußere Wandung der Pumpenkammer bzw. des dann folgenden Pumpenkammerringabschnitts (28) übergeht.
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